https://academic.oup.com/crohnscolitis360/article/3/4/otab045/6317024
Development of a Novel Drug Delivery System to Deliver Drugs Directly to the Colonic Mucosa, Resulting in Improved Efficacy and
Abstract. Despite recent drug approvals for the treatment of inflammatory bowel diseases (IBDs), there remains a high unmet need for new technologies that can i
academic.oup.com
Crohn's&Colitis 360에서 개구리가 작성한 내용 일부입니다.
개구리의 개발중인 표적전달시스템.
궤양성대장염, 염증성장질환 등의 치료를 위한 대장(결장)에 표적하여 약물을 방출하는 것을 목표로 하는
약물전달 플랫폼입니다.
광학감지시스템으로 해부학적 위장관의 위치를 파악하고
캡슐이 결장에 도달하면 트리거됨에 따라 약물을 방출하게 설계되어있습니다.
GI-TARGETED/DDS 표적약물전달 이라고 합니다.
이 기술을 현재 시중에서 개발중인
결장 약물 전달 시스템(Colon Drug Delivery System)의 문제점을 지적하며
개구리의 플랫폼을 돋보이게 한 부분입니다.
[1].[2] 가 적혀있는 CDDS는
해당 기술에 관한 publication이나 연구자료를 참고했음을 나타냅니다.
(개구리에서 관련 연구자료를 근거로 작성했다는 뜻)
해당 CDDC에 대한 연구자료는 아래에 링크 남깁니다.
현재 개발중인 CDDS에 대해 더 상세한 내용을 얻고싶으시면 해당 논문을 읽어보시면 되겠습니다.
[1]
Full Text:Colon Targeted Drug Delivery Systems: A Review on Primary and Novel Approaches
Targeted drug delivery into the colon is highly desirable for local treatment of a variety of bowel diseases such as ulcerative colitis, Crohn’s disease, amebiosis, colonic cancer, local treatment of colonic pathologies, and systemic delivery of prote
www.omjournal.org
Colon targeted drug delivery systems: a review on primary and novel approaches - PubMed
The colon is a site where both local and systemic delivery of drugs can take place. Local delivery allows topical treatment of inflammatory bowel disease. However, treatment can be made effective if the drugs can be targeted directly into the colon, thereb
pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
[2]
주석 부분은 개인적으로 공부한 것을 적은것이니 틀릴수있습니다.
고로 개구리 연구자료 원문에는 없는부분 입니다.
참고만 해주시고 가볍게 읽고 넘어가주세요,.
현재 기술
현재 CDDS는 이전에 검토되었으며 표 1에 요약되어 있습니다. 거의 모든 CDDS는 약물 전달을 보장하기 위해 pH, 장내 미생물총, 연동 운동 및 통과 시간과 같은 환자 생리의 다양한 측면에 의존합니다. 이러한 표적화된 CDDS는 비특이적 약물 전달에 대한 상당한 개선이지만 적절하고 일관된 약물 전달을 위해 예측 가능한 위장(GI) 생리학에 의존합니다. 나이, 식이 요법, 운동, 스트레스, 수분 섭취, 약물/보충제, 수면 패턴, 하루 중 시간, 그리고 중요하게는 IBD를 포함한 질병 상태와 같은 측면에 따라 GI 생리학에 상당한 변화가 있기 때문에 이것은 한계입니다. 2 이러한 생리학적 변화는 약물 전달 부위의 불일치로 이어져 잠재적으로 약물 안전성과 효능에 영향을 미칠 수 있습니다.
1.
명칭
pH에 민감한 폴리머 코팅된 CDDS
pH-sensitive polymer-coated CDDS
[1][2]
설명
용해도는 pH에 따라 증가합니다.종종 다른 DDS(지질 기반 DDS, 정제/캡슐)와 결합
Solubility increases with pH; often combined with other DDS (lipid-based DDS, tablets/capsules)
장점
위(pH 1-2) 및 근위 소장(pH ~6.5)으로의 약물 전달 방지
Prevents drug delivery to stomach (pH 1–2) and proximal small intestine (pH ~6.5)
제한사항(해당 CDDS의 한계 라고 보시면 될듯)
소장 말단부부터 부위 특이성 불량;위산 차단제의 영향
Poor site specificity from distal small intestine onward; affected by gastric acid blocking medications
주석
결장 약물전달 시스템의 포인트는 간단하게
1. 캡슐이 결장에 도달할때까지 약물을 보호할 수 있어야 함 (위산, 가수분해 및 효소)
2. 약물의 방출이 결장에서 이루어 져야함
위와 같습니다.
이 시스템은 pH에 민감하게 코팅된 캡슐로 결장에 도달할때까지의 일반적인 pH를 견디고
결장에 도달하면 녹아 하여 자연스러운 약물방출이 되게끔 설계되어있습니다.
캡슐은 폴리머 코팅으로 위(pH 1-2) 및 근위 소장(pH ~6.5)으로의 약물 전달 방지하게끔 되있습니다.
하지만 한계점으로는 소장말단부분에서 부위 특이성 불량(위산 차단제의 영향)으로 전달(약물방출)에 문제가 발생할 수 있다고 합니다.
2.
명칭
시간 제어 방출 시스템(TCRS)
Time-controlled release system (TCRS)
설명
시간 지연 방출, 종종 pH 민감성 방출과 함께
Time-delayed release, often in conjunction with pH-sensitive release
장점
원위 소장 및 결장 섹션의 다양한 pH에 의해 영향을 받지 않는 더 잘 제어된 약물 방출 속도
Better controlled drug release rate, not affected by varying pH of distal small intestine and sections of colon
한계점
연동운동, 장 절제 및/또는 가속 통과로 인한 다양한 위장관 통과 시간에 민감
Susceptible to variable gastrointestinal transit times due to peristalsis, bowel resection, and/or accelerated transit
주석
말그대로 결장에 도달할때까지의 시간을 계산하여 delay release 하는 방법입니다.
때문에 위,소장,결장에 걸친 다양한 pH에 영향을 받지않습니다.
하지만 개인마다 연동운동 속도 및 위장관 통과시간이 다르기 때문에 항상 좋은결과를 기대하긴 힘듭니다.
3.
명칭
효소에 민감한 DDS
Enzyme-sensitive DDS
설명
약물 활성화/방출은 결장 점막의 미생물총에서 생성된 효소에 의한 활성화를 필요로 합니다.
Drug activation/release requires activation by enzymes produced by microflora of colon mucosa
장점
필요한 효소는 결장에 특이적입니다. 위 또는 소장의 조기 활성화 방지;pH 의존적 DDS와 함께 사용할 수 있음
Required enzymes are specific to colon; prevention of early activation in stomach or small intestine; can be used in combination with pH-dependent DDS
한계점
상부 GI관에서 조기 방출에 민감함;적절한 미생물총과 소장의 정상적인 알칼리성 pH에 따라 달라지는코드
Susceptible to early release in upper GI tract; CODES dependent on adequate microflora and normal alkaline pH of small intestine
주석
약물의 활성화/방출은 결장 점막의 미생물층의 효소에 의한 활성화를 필요로 합니다. 때문에 위,소장에서 조기 활성화를 방지할 수 있습니다. 하지만 상부 GI관에서 조기방출에 민감하다고 합니다.
4.
명칭
리간드/수용체 매개
DDSLigand/receptor mediated DDS2
[2]
설명
질병 부위의 특정 수용체를 표적으로 하는 항체
Antibodies used to target-specific receptors at disease sites
장점
염증 부위에 우선적으로 축적
Preferential accumulation at sites of inflammation
제한사항
다른 염증성 질환에 비해 IBD 치료에 대한 낮은 효능률
Lower efficacy rates for IBD treatment compared with other inflammatory conditions
5.
명칭
자기 구동 DDS
Magnetically driven DDS2
[2]
설명
자기 활성화에 의존하는 약물 전달, 외부 자기장(자기 벨트) 존재 시 효능 개선
Drug delivery dependent on magnetic activation, improved efficacy in presence of external magnetic field (magnetic belt)
장점
증가된 효능, 관심 영역에 대한 목표 유지 시간
Increased efficacy, targeted retention time in area of interest
한계
환자가 자기 벨트를 착용해야 함
Requires patient to wear magnetic belt
주석
자기 활성화에 의존하는 약물 전달 시스템입니다.
외부자기장을 활성화시키는 자기벨트를 찰용시 효능이 개선된다고 합니다.
6.
명칭
압력 제어 DDS
Pressure-controlled DDS1
[1]
설명
결장의 더 높은 압력에 의해 약물 방출이 활성화됩니다.
Drug release is activated by the higher pressure of the colon
장점
pH에 의존하지 않는 표적 DDS
Targeted DDS, not dependent on pH
한계
전달을 위한 적절한 압력을 제공하기 위해 연동 운동에 의존합니다.
결장의 높은 점도는 적절한 약물 용해를 억제하고 최대 5시간의 지연 시간을 생성할 수 있습다.
Dependent on peristalsis to provide adequate pressure for delivery; high viscosity of colon may inhibit adequate drug dissolution and create lag times of up to 5 hours
주석
위장관의 각 부위는 각자 소화운동을 하고있고 압력이 다 다릅니다.
pH과는 독립적으로 결장의 연동운동에 의한 압력으로 약물을 방출하게 되어있습니다.
7.
명칭
삼투압 제어 DDS
(ORDS-CT)Osmotic controlled DDS (ORDS-CT)1
[1]
설명
소장의 알칼리성 pH에 의해 활성화된 "푸시-풀" 유닛은 반투막을 통한 제어된 물 유입(당김)을 허용 → "푸시" 구획의 팽창은 속도 조절된 약물 방출을 유발함“
Push-pull” unit activated by alkaline pH of small intestine allows controlled water influx (pull) through semi-permeable membrane → swelling of “push” compartment causes rate-controlled drug release
장점
소장으로의 약물 전달을 방지하기 위해 위 후 시간 지연으로 설계할 수 있습니다.지속적인 유속으로 결장 전체에 약물이 지속적으로 방출됩니다.
Can be designed with post-gastric time delay to prevent drug delivery to small intestine; continuous flow rate ensures constant release of drug throughout colon
한계
삼투압 농도와 같은 환자 간의 생리학적 차이에 취약합니다. 총 약물 방출은 결장에서 보낸 시간에 의해 제한됩니다.
Vulnerable to physiological differences between patients such as in osmolarity; total drug release is limited by time spent in colon
현재 궤양성대장염, 크론병, IBD 등 관련 질병 치료를 위한 초점이
결장 약물 방출로 맞추어져 있으며
결장에 표적 약물방출을 위한
다양한 결장 약물전달 시스템(CDDS)에 대한 연구가 이루어지고 있음을 알 수 있습니다.
개구리의 GI-TARGETED/DDS 또한 결장 표적약물 방출에 초점이 맞춰져 있습니다.
다른 CDDS와는 다르게 광학감지시스템으로 해부학적 위치파악이 가능합니다.
개개인의 위장관 특성과는 독립적으로 반사광 데이타를 바탕으로 위치를 해석 합니다.